多年来，全球涂料行业一直致力于解决可持续发展的三大支柱问题，并取得了相当大的进展。这种改进有些是由立法推动的，有些是为了满足特定的客户需求。还有一些具有强烈环保精神的公司自愿采取行动的例子。

在过去的两年里，工业和涂料公司本身已经得到了独立第三方的认可。阿克苏诺贝尔在2012年、2013年和2014年被评为道琼斯超化学行业可持续发展指数的领导者。陶氏化学获得了美国总统绿色化学挑战奖，以表彰其开发的预合成聚合物技术，可以部分取代TiO?2022世界杯八强水位分析和贝克尔工业公司1获得英国涂料联合会颁发的可持续创新奖，以表彰其在建筑行业使用的高太阳反射率和发射率涂料方面的工作。

配方生产的改进已被涂料护理的追随者以一种衡量的方式跟踪®．2在过去15年里，已证实减少了伤害、能源消耗、溶剂使用、挥发性排放以及废物和运往垃圾填埋场的货物。该行业通过减少配方中的挥发性有机化合物来满足日益增长的监管环境的要求，并在欧洲遵守REACH制度和特定国家的法规，如法国的法规。

尽管这些进展都非常值得称赞，但其中许多举措无论如何都是公司“照常经营”战略的一部分。公司采取了许多过去的改进措施来降低成本和提高竞争力，不需要以可持续发展为理由来证明他们的创新和投资。

行业组织，例如CEPE，3.ACA,4FIPEC,5和BCF6出版宣传册，宣传涂料的装饰性和保护性。这些令人印象深刻的文件捍卫了行业在可持续性问题上的现有立场，提供了一些最佳实践的优秀例子，并从广义上承诺进一步改进，以帮助向希望了解行业价值所在的外部机构推广涂料行业的形象。

鉴于可持续发展多年来一直被提上公司议程，它有被更有话题性的举措盖过风头的风险。在政治方面，能源采购和经济复苏可能已经取代可持续发展成为优先事项，特别是在美国，考虑到国内页岩油气储量的吸引力。人们也可以推测，涂料行业已经摘取了技术上唾手可得的果实，只剩下高风险、技术挑战性和投资密集型的开发项目。

令人难以忽视的事实是，促使1992年和2012年联合国环境规划署气候变化会议召开的问题并没有消失，仍然需要解决。到2050年，世界人口将从目前的70亿增加到90亿。涂料行业使用的大多数原材料的来源是有限的，需要谨慎使用。大气中二氧化碳(CO?)的浓度已增长到300万年未见的水平，约为累积人为CO的一半21750年至2010年的排放量发生在过去40年。

继续处理照常经营的问题，而谨慎的公司策略，将不会导致那种范式转变，以确保涂料行业最大限度地为全球可持续发展做出贡献。用EPEA的Michael Braungart教授的话来说，7我们需要关注生态效益，而不是生态效率。“做正确的事情，而不是把事情做对”将加速我们走向一个完全可持续的行业。

以下是涂料行业可以超越常规业务的一些方法。

范式转换和开箱思维

机缘巧合的重要性

范式转换通常需要开箱即用的思维，或者出乎意料的突然突破。偶然的发现往往是进步的关键，在创造新技术方面可以发挥重要作用。2022世界杯八强水位分析

“从摇篮到坟墓”，而不是“门到门”

人们普遍认为，涂料的环境足迹中有10%是在配方过程中产生的，其中约50%是在原材料制造业的控制下产生的，40%是在下游的使用和处置过程中产生的。然而，通过原料的选择，该行业可以影响整个供应链的足迹。

为了做出正确的选择，该行业不能单独行动，而是必须与上游供应商网络携手合作，从“摇篮”获取材料，并为涂料制造商的大门提供准备好的配方材料。在设计未来涂料时，涂料制造商还必须了解涂料的下游要求、其应用模式、涂料预期发挥的作用以及涂层产品在不再需要时的处理方式。换句话说，人们必须避免从一门到另一门的思维局限，而是要拓宽视野，考虑到涂料从原材料摇篮到坟墓的全面影响。

为了满足这一需求，化工行业组织了一个名为“共同促进可持续发展”(TfS)的全球供应商参与计划。8其目标是评估和改进可持续性采购和报告实践，包括生态和社会方面。该集团包括供应涂料行业的主要全球化学公司以及阿克苏诺贝尔和巴斯夫等涂料公司。

将概念扩展到摇篮到摇篮®

可持续性的影响超越了坟墓!艾伦·麦克阿瑟基金会支持的再生循环经济9要求在设计所有产品的生命周期时，通过技术或生物回收途径回收材料以供再次使用。用迈克尔·布劳加特教授的一句话来说，7“浪费就是食物。”在处理活动中，至关重要的是要保护营养物质，而不是破坏它们，这样它们才能一次又一次地对社会有价值。咒语从“摇篮到坟墓”变成了“摇篮到摇篮”。

因此，涂料行业需要确保其使用的成分只包含在应用或回收过程中不会对环境或社会造成危害的材料。迄今为止，科莱恩通过其Ecotain的生态一体化元素最好地解决了这一原则®概念10该公司致力于提供在使用和处理过程中留下非常小足迹的分散剂。

全球性问题

这个生命周期模型的另一个特点是，供应链中不仅行业之间没有边界，而且也不应该有国家或大陆的边界。我们都生活在一个全球环境中，拥有一套有限的原材料来源。我们必须以一致的方式管理实现完全可持续性的旅程，分享知识，同意相同的技术目标，采用相同的流程，并利用相同的措施来监测进展。如果没有一个公平的竞争环境，市场的混乱和涂料行业内部的不信任将不断阻碍进步。作为混淆的一个例子，ISO 16000和ASTM D 6886-14目前对涂料配方中的VOC没有相同的定义。

全球建筑行业已经开发了一种涂料行业应该考虑采用的工艺。它通过世界建筑委员会在世界大多数国家组织了绿色建筑委员会11采用en15084等全球标准。

欧洲和北美的贸易协会通过IPPIC开展了良好的合作12或者通过欧盟产品环境足迹项目在欧洲组织的油漆试点支持委员会。13我们需要看到这种积极的协调得到加强，以包括亚洲和南美洲，以确保在全球范围内采取一致的可持续发展方法。

前进的道路必须在经济上可行

不用说，社会必须愿意为产品的改进和增强买单。只有在偶尔出现紧急的、未得到满足的需求时，才会有潜在的溢价和提高利润率的机会。新技术往往与高成本挂钩;考虑到研究的费用和由于早期缺乏规模而可能缺乏低成本的制造路线，这是一个合理的假设。

流程精简有助于降低创新和实施的成本。TfS计划的目标是提供一套可持续性审计，以符合成本效益的方式解决潜在客户的查询。阿克苏诺贝尔公司,14该公司最近加入了TfS计划，推出了Planet Possible™企业计划，旨在“用更少的钱从根本上做更多的事”。

加强社会政策

涂料行业内外的领先公司正在将大量资源投入到社会推广和支持项目中:

  • 了解每个公司内部和外部社区的观点;
  • 促进与利益攸关方改善关系、澄清、理解、有效沟通和共享优先事项;
  • 提升企业在潜在客户和投资者心目中的品牌形象;而且
  • 提高员工的积极性。

这些过程通常是企业制造战略的重要组成部分，也会影响公司产品和服务的成功营销。有一些公司通过与消费者的沟通来提高对可持续发展问题的认识，促使行业对其产品和流程进行改变。

有人说，当竞争对手的价格和质量相等时，品牌选择可以基于企业的社会目的。

理解和满足社会不断变化的需求

在一天结束的时候，消费者是任何变化背后的驱动力。未来涂料产品的设计需要考虑到广泛的社会趋势。企业最好持续监测社会价值观的变化，这些变化是由全球人口增长和能源供应等问题引发的，这些问题会影响随后的生活方式改变。一些广泛的社会问题会对新产品开发产生影响，例如:

  • 节约能源和水资源会变得比现在更重要吗?
  • 政府会否更重视循环再造，并更严格管制堆填/焚烧垃圾?
  • 在世界各地，改善室内空气质量都是必要的吗?
  • 消费者会变得更加善变，并要求可以随意改变颜色的涂料吗?

涂料行业的下一步

上游

改善原材料的环境足迹

石油化工、塑料和化学工业提供了涂料行业使用的大部分材料，是涂料环境足迹的关键要素。这些供应商在持续提高生产效率和新产品创新方面有着良好的记录。事实上，根据科尔尼公司(A.T. Kearney)的报告，与涂料行业相比，特种化学品行业的研发支出占销售收入的比例更高。15

新型化学在减少环境足迹方面发挥着重要作用。最近的例子包括:

  • 开发一种用于内部装饰木材涂料的添加剂，与甲醛反应并阻止其释放(Dow16）;
  • 丙烯酸接枝到醇酸以改变其形态，以避免对溶剂和表面活性剂的需要(Arkema17）.
  • 二氧化钛的部分替代品，如陶氏的预合成聚合物技术和索尔维的碳酸钙产品系列。2022世界杯八强水位分析18

原料供应的可再生途径

生物可再生技术多年来一直为人2022世界杯八强水位分析所知，随着可持续性日益受到重视，近年来受到越来越多的关注。阿克苏诺贝尔公司14已承诺到2020年将其原材料采购的可再生成分增加一倍。

生物可再生能源的使用不仅可以减少下游产品的环境足迹，还可以扩大配方成分供应来源的多样性。从商业上讲，谨慎的做法是寻找生物可再生替代品来替代现有配方成分，以弥补石油及其下游产品(如树脂)出现短缺的情况，就像2008/2010年那样。

尽管有人对从食物链中提取原材料(第一代来源)制造生物可再生能源表示担忧，但其他人认为，这对世界粮食供应的影响现在和将来都是微不足道的。

一些生物可再生能源已经证明了提供更好性能的潜力，因为它们通常比它们所取代的材料更复杂的结构;对于那些“一切照旧”的人来说，这是一个重要的卖点。

涂料行业感兴趣的生物可再生能源的例子有:

Corbion Purac19提供由糖发酵制成的丙交酯构建块化学品，可以使聚酯树脂生产商在最终应用中创造具有改进性能的改性树脂。

北达科他大学20.从大豆油和薄荷醇中开发出生物基聚乙烯醚共聚物，为醇酸涂料提供了理想的产品增强。

荷兰埃因霍温理工大学和英国伦敦帝国理工学院21最近报道了创新的催化剂系统的发现，使聚合的一系列树脂与二氧化碳，没有酶的帮助。通过这些机制生产的一些树脂“在工业涂料配方中作为粘合剂很有前途。”

拜耳22从环氧丙烷和二氧化碳中开发出了定制的聚醚碳酸多元醇。

布朗大学23在用乙烯和二氧化碳以镍为促进剂制造丙烯酸酯方面取得了突破。

二氧化碳是涂料分解和焚烧产生的产物之一，再生循环经济可以通过其在树脂和粘合剂中的再掺入来体现。

采购原材料

原材料、能源和水的位置和来源，以及成分制造的效率，都会对涂料配方的足迹产生重大影响。

下游

正如特种化工行业正在通过提供新的、更可持续的成分来帮助涂料行业实现可持续发展一样，涂料行业也需要帮助其下游行业实现自身的可持续发展目标。

废漆回收

在装饰零售行业，人们认识到消费者倾向于购买比他们需要的更多的油漆，并且有大量的废弃油漆未使用，并在家中缓慢恶化。例如，在加拿大、美国、24法国、英国和荷兰收集废弃油漆，并将其重新组合和混合，以便转售和使用。这些项目需要地方政府的密切协调和支持。

回收涂层基材

考虑到再生循环经济，涂料在提高基材的可回收性方面发挥着关键作用。

包装、汽车和家具等下游行业围绕废旧部件的回收建立了业务，有时会提高原始涂层产品的价值。在第二次及后续循环中，涂料制造商需要确保在循环循环中不会产生有毒化学物质或中间体，从而阻止基材安全加工成新形式，从而支持下游行业。

增强的一生

由于工厂大门下游40%的环境足迹，涂料性能的改善可以对整个生命周期的可持续性产生重大影响。在保护金属和木材等基材的工业涂料中，增强涂层的使用寿命是一个主要的好处。

最典型的例子是苏格兰福斯铁路桥的涂料使用的是Sherwin Williams公司的涂料25据称它们的寿命为25年。这座长桥必须从头到尾不断重新粉刷的日子已经一去不复返了。

随着创新涂料的开发寿命越来越长，制造商将需要验证不会引入或开发可能对社会或环境造成危害的持久性化学物质。

增强功能

涂料可以做的不仅仅是装饰和保护，增强的功能可以为下游行业的可持续性带来显著改善，特别是在节能是一个有价值的目标的领域。例子有:

  • 通过减少涂层数量来提供所需结果的涂料;
  • 能够更好地反射光线并允许使用低瓦数灯泡在房间内创造相同亮度的装饰涂料;
  • 内部和外部屋顶涂层，在炎热的季节反射热量，并在冬天保持温暖;
  • 产生可用电能的涂料;
  • 在汽车应用中抗刮擦的涂料;
  • 去除空气中杂质的涂层;
  • 低排放涂料，以保护室内空气质量，特别是在绝缘良好的家庭。

测量的进展

人们常说，如果你不能衡量进步，你就无法管理进步。跟踪涂料护理内部的流程2是观察配方制造要素的极好方法，并可以展示从门到门提高生态效率的例子。

在更广泛的领域，生命周期分析已经被一些公司使用，如陶氏，索尔维，巴斯夫和帝斯曼来推广他们的新产品。这种形式的分析不仅着眼于碳足迹，还涉及到与涂料制造和使用相关的广泛的其他环境和毒理学变量。

意味轩3.为其会员提供了可以提供生命周期分析评估的软件，以及油漆和墨水配方中最常用成分的独特LCI数据库。一些公司，比如DSM，26已经公开使用lca来比较不同的工艺以实现所需的涂层性能，但公平地说，这种方法的使用仍处于起步阶段。

欧盟通过其PEFCR项目，13正在努力综合一种方法，提供客观的比较分析，不让结论被广泛解释。值得赞扬的是，涂料行业已被选为此类试点的第一波，CEPE正在主持这一特别的试点，预计将为装饰涂料制定客观和可衡量的产品类别规则(pcr)。

TfS全球倡议致力于改善和确保可持续性评估和审计结果的质量。

分析框架可用。我们现在需要从这些过程中得出一些结论，以了解从供应链的一端到另一端的热点在哪里，这样才能对未来的首选可持续涂料系统做出决定。

总结

涂料行业已经有了一个良好的开端，但在可持续发展的道路上还有很长的路要走。未来取得重大进展的机会不只是一切照旧。建议的做法是:

  • 建立上下游合作伙伴关系，指导原材料技术开发过程，减少涂层产品对下游环境的影响。
  • 关注技术突破。它们可能突然出现在任何地方。
  • 建立在全球范围内持续推进可持续发展的机制。
  • 大力发展可再生原材料。它们是未来的发展方向，具有提高涂料性能的潜力。
  • 继续扩展涂料的功能，以增强下游行业的可持续性。
  • 评估当前和未来配方对回收的环境影响，并制定/指定以避免任何潜在的问题。
  • 解决可持续发展的社会和经济支柱以及环境问题。
  • 找到跟踪可持续发展的客观方法。现有的措施需要严格应用，并扩展到解决涂层从摇篮到大门和摇篮到坟墓的生命周期。

参考文献

参考《从摇篮到摇篮》®得到了EPEA的迈克尔·布劳加特教授的许可。

1贝克尔工业/BCF奖www.coatings.org.uk/beckers--winning-sustainble-innovation-award-entry.aspx

2涂料护理www.coatings.org.uk/Public/Coatings_Care_Performance.aspx#3

3 CEPE可持续发展宪章www.cepe.org/EPUB/easnet.dll/ExecReq/Page?eas:template_im=100087&eas:dat_im=107996

4 .美国涂料协会可持续发展手册www.paint.org/about-our-industry/sustainability.html

5 FIPEC环境宪章www.fipec.org/images/stories/publication/rapport/charte_environnement_vf.pdf

6英国涂料联盟可持续发展政策2009 www.coatings.org.uk/Sustainability_Policy.aspx

7 EPEA:生态效益http://braungart.com/en/content/vision

8共同促进可持续发展(TfS) http://tfs-initiative.com/

9循环再生经济模型www.ellenmacarthurfoundation.org/circular-economy/circular-economy/interactive-system-diagram

10 . Clariant Ecotain®概念www.clariant.com/C12579EC0046869F/vwWebPagesByID/949E9A8BD069C0EFC1257AC4003A649E

11世界绿色建筑委员会www.worldgbc.org/

12 IPPIC www.ippic.org/

13 PEFCR项目http://ec.europa.eu/environment/eussd/smgp/pdf/Fiche_paint.pdf

14阿克苏诺贝尔可持续发展战略www.akzonobel.com/sustainability/strategic_focus/

15 t.k arney对涂料行业研发强度的分析www.donnaworks4u.com/blogs/14-pci-blog/post/98903-high-hopes-for-new-ideas-and-technical-innovation-at-the-acs-show-and-conference

16陶氏可持续发展http://coatings.dow.com/en/innovation/sustainability

17阿科玛关于新型涂料树脂www.arkema.com/en/arkema-group/organization/coating-solutions/coating-resins/

18索尔维TiO2部分替换www。solvay.com/en/markets-and-products/featured-products/socal-up.html

19 Corbion Purac Lactide产品www.purac.com/EN/Biobased_chemicals/Markets/Coatings-and-inks.aspx

20北达科他州大学通过生物基技术增强醇酸www.paintsquare.com/news/?fuseaction=view&id=6158&nl_versionid=1208

21埃因霍温理工大学和伦敦帝国理工学院www.european-coatings.com/layout/set/print/Blog/New-Chemistry-copies-nature-dreams-become-reality

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布朗大学CO?www.netl.doe.gov出版物/程序/ 12 / carbon_storage / pdf /结婚了却% 20 /布莱顿% 20达米亚尼/ Bernskoetter-DEFE0004498.pdf

24油漆保养®美国的废漆回收www.paintcare.org/

25Sherwin Williams Forth铁路桥涂层延长寿命的例子www.paintsquare.com/news/?fuseaction=view&id=9750

中密度纤维板(MDF)的液体与粉末工业饰面比较碳和生态足迹研究。作者;Jos Verlaak, David Morris，第8届PRA木器涂料大会2012阿姆斯特丹。

欲了解更多信息，请发送电子邮件tmaconsulting2@gmail.com．